VI. Основные способы выделения сульфокислот
Сульфокислоты обычно хорошо растворимы в сульфомассе, поэтому их чаще всего выделяют в виде солей после нейтрализации.
В качестве нейтрализующих агентовприменяют сульфит натрия, соду, мел, известь и щелочь.
Химизм процесса нейтрализации сульфомассы:
Общим недостатком использования сульфита и карбонатов – образование газов. При нарушении технологии возможен выброс реакционной массы
Нейтрализация сульфитомвыгодна только в тех производствах, где комбинируются процессы сульфирования с процессами щелочного плавления сульфонатов. В этом случае сульфит является отходом процесса щелочного плавления сульфоната, а образующийся при нейтрализации диоксид серы может быть использован для нейтрализации щелочного плава:
ArSO3Na + 2NaOH = ArONa + Na2SO3 + H2O
2ArSO3H + Na2SO3 ® 2ArSO3Na + SO2 + H2O
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O
При организации процесса особое внимание уделяется герметичности оборудованию, организации улавливания диоксида серы (сернистого газа), а также защите окружающей среды от вредного воздействия SO2.
Нейтрализация карбонатом натриябезопаснее, требует более простого аппаратурного оформления, но дороже по сырьевым затратам.
Образующиеся в результате нейтрализации сульфомассы натриевые соли сульфокислот могут находиться либо в растворе, либо в осадке. Это сильно затрудняет их выделение и очистку, поэтому при выборе нейтрализующего агента следует учитывать стоимость процессов упарки водных растворов солей и сложность утилизации отходов производства.
Мел и известьявляются относительно дешевым сырьем. Кроме того, кальциевые соли сульфокислот в противоположность сульфату кальция, как правило, растворимы в воде, что позволяет на стадии нейтрализации избавиться от неорганических солей.
При нейтрализации сульфомассы известью не образуется углекислый газ, что существенно облегчает ведение процесса на данной стадии, но мел является более дешевым сырьем, и при его использовании образуется более легко фильтрующейся гипс (дигидрат СаSO4´2Н2О). Раствор, полученный после фильтрации и промывки гипса, упаривают и осаждают аренсульфонат кальция.
Перевод кальциевой соли в натриевую осуществляют по схеме:
(RSO3)2Сa + Na2CO3 ® 2 RSO3Na + СаСО3
Из солей свободные сульфокислоты могут быть получены с помощью ионообменных смол, либо хлороводорода.
Таким образом, стадия выделения продукта сульфирования часто оказывается технологически более сложной и дорогой (многочисленные и длительные упарки и фильтрации, коррозия оборудования), чем стадия сульфирования серной кислотой (спокойная, хорошо управляемая реакция, коррозия оборудования незначительная).
Большие трудности вызывает утилизация отходов производства, так как для использования СаSO4, Na2SO4, Na2SO3 нужна их предварительная очистка.